Hace algún tiempo, la publicación Communications Physics publicó un artículo científico “Aprovechamiento de dominios ferroeléctricos para capacitancia negativa”, cuyos autores fueron los físicos rusos de la Universidad Federal del Sur (Rostov-on-Don) Yuri Tikhonov y Anna Razumnaya, físicos de la Universidad Francesa. Universidad de Picardía que lleva el nombre de Julio Verne Igor Lukyanchuk y Anais Sen, así como el científico de materiales del Laboratorio Nacional de Argonne Valery Vinokur. El artículo habla de la creación de un condensador "imposible" con carga negativa, que se predijo hace décadas, pero que recién ahora se ha puesto en práctica.
El desarrollo promete una revolución en los circuitos electrónicos de los dispositivos semiconductores. Un par de condensadores "negativos" y convencionales con carga positiva, conectados en serie, aumenta el nivel de voltaje de entrada en un punto dado por encima del valor nominal al requerido para el funcionamiento de secciones específicas de circuitos electrónicos. En otras palabras, el procesador puede funcionar con un voltaje relativamente bajo, pero aquellas secciones de los circuitos (bloques) que requieren un mayor voltaje para funcionar recibirán energía controlada con un mayor voltaje utilizando pares de condensadores "negativos" y convencionales. Esto promete mejorar la eficiencia energética de los circuitos informáticos y mucho más.
Antes de esta implementación de condensadores negativos, se lograba un efecto similar durante poco tiempo y sólo en condiciones especiales. Los científicos rusos, junto con colegas de EE.UU. y Francia, han ideado una estructura estable y sencilla de condensadores negativos, adecuada para la producción en masa y el funcionamiento en condiciones normales.
La estructura de un condensador negativo desarrollada por los físicos consta de dos regiones separadas, cada una de las cuales contiene nanopartículas ferroeléctricas con una carga de la misma polaridad (en la literatura soviética se las llamaba ferroeléctricas). En su estado normal, los ferroeléctricos tienen una carga neutra, que se debe a dominios orientados aleatoriamente dentro del material. Los científicos pudieron separar nanopartículas con la misma carga en dos áreas físicas separadas del condensador, cada una en su propia área.
En el límite convencional entre dos regiones polares opuestas, apareció inmediatamente el llamado muro de dominio: un área de cambio de polaridad. Resultó que una pared de dominio se puede mover si se aplica voltaje a una de las regiones de la estructura. El desplazamiento de la pared del dominio en una dirección llegó a ser equivalente a la acumulación de una carga negativa. Además, cuanto más se carga el condensador, menor es el voltaje en sus placas. Este no es el caso de los condensadores convencionales. Un aumento de carga provoca un aumento de voltaje en las placas. Dado que el condensador negativo y el ordinario están conectados en serie, los procesos no violan la ley de conservación de la energía, pero conducen a la aparición de un fenómeno interesante en forma de un aumento en el voltaje de suministro en los puntos deseados del circuito electrónico. . Será interesante ver cómo se implementarán estos efectos en los circuitos electrónicos.
Fuente: 3dnews.ru